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一次锋前暖区强对流的触发及双偏振雷达特征分析

林确略 黄小燕 陆秋霖 张容菁 林宝亭 李秀昌

林确略, 黄小燕, 陆秋霖, 张容菁, 林宝亭, 李秀昌. 一次锋前暖区强对流的触发及双偏振雷达特征分析[J]. 热带气象学报, 2026, 42(2): 290-304. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2026.026
引用本文: 林确略, 黄小燕, 陆秋霖, 张容菁, 林宝亭, 李秀昌. 一次锋前暖区强对流的触发及双偏振雷达特征分析[J]. 热带气象学报, 2026, 42(2): 290-304. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2026.026
LIN Quelue, HUANG Xiaoyan, LU Qiulin, ZHANG Rongjing, Lin Baoting, Li Xiuchang. Triggering and Dual Polarization Radar Characteristics Analysis of a Strong Convection in Warm Sector Ahead of the Front[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2026, 42(2): 290-304. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2026.026
Citation: LIN Quelue, HUANG Xiaoyan, LU Qiulin, ZHANG Rongjing, Lin Baoting, Li Xiuchang. Triggering and Dual Polarization Radar Characteristics Analysis of a Strong Convection in Warm Sector Ahead of the Front[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2026, 42(2): 290-304. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2026.026

一次锋前暖区强对流的触发及双偏振雷达特征分析

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2026.026
基金项目: 

广西区气象局科研计划 桂气科2025M15

广西科技厅重点研发计划 桂科AB24010085

广西自然科学基金重点项目 2024GXNSFDA010047

中国气象局复盘总结专项 FPZJ2024-097

详细信息
    通讯作者:

    黄小燕,女,广西壮族自治区人,研究员级高级工程师,博士,主要从事人工智能天气预报技术研究。E-mail:gx_huangxy@163.com

  • 中图分类号: P445

Triggering and Dual Polarization Radar Characteristics Analysis of a Strong Convection in Warm Sector Ahead of the Front

  • 摘要: 利用SA波段双偏振雷达、FY-2G黑体亮温、地面加密观测、常规观测及ERA5再分析资料,使用天气学诊断和系统风分离推算海风贡献的方法对2023年“3.23”锋前暖区强对流的触发及双偏振雷达特征进行了分析。结果表明:(1)在暖区对流生成前,即使环境条件很好,但预报员没有分析出暖区中的抬升触发条件而漏报;(2)在暖低压发展、低层暖平流强迫背景下,午后锋前暖区里的中尺度辐合加强,且出现西南干暖气流与向岸湿冷气流的汇合;通过系统风分离推算海风贡献,证实了午后南宁受到海风影响,海风加强深入至内陆约100 km,带来水汽和浅薄冷平流,与低层中尺度辐合共同作用触发了对流。(3)强单体A、B的三体散射长钉TBSS伸出前均出现明显的前兆特征,即回波呈“短钉”状,反射率因子较强(Zh,45~65 dBZ)、对应小的差分反射率因子(ZDR,0 dB左右)、小的相关系数(CC,0.9~0.95),起始位置Zh较弱(10~25 dBZ)、ZDR很大(6~7 dB)、CC小且嘈杂(0.6~0.9)、KDP≈0 °·km-1或缺值,且中末端的弱回波尚未伸展。TBSS特征表现为反射率因子核(即冰雹核)极强(Zh在65~71 dBZ之间dBZ,CC小、ZDR为负值、KDP空洞),其径向前方伸出较长且呈“火焰”状的弱回波、对应的相关系数CC和径向速度V均较小且嘈杂、ZDR呈现“先大后小”特征。成熟阶段的强单体B呈现悬垂、有界弱回波区以及双涡旋结构等超级单体雹暴云结构。(4)Zh、ZDR、CC等偏振参量联合使用提供了更确切识别三体散射及发现三体散射前兆特征的信号,有利冰雹的早期预警。

     

  • 图  1  2023年3月23日下午南宁附近两个对流单体(A、B)的移动路径图、15—19时广西区累计降水量(填色,单位:mm)和17 m·s-1以上极大风(高山站除外)

    R为玉林雷达站的位置, 红圈为230 km探测距离环,BaiSe为百色,NanNing为南宁,QinZhou为钦州。

    图  2  2023年3月23日08时500 hPa(a),850 hPa(b),925 hPa(c),地面(d)天气图

    蓝色等值线:气压层为等高线(dagpm)、地面为海平面气压(hPa),红色等值线:等温线(℃)。

    图  3  2023年3月23日下午南宁暖区对流初生(15:40)前后地面天气图叠加同时次的FY-2G黑体亮温(阴影,单位:℃)

    a.15:00;b.16:00;c.17:00;蓝色等值线:海平面气压(hPa), 红色等值线:等温线(℃),BaiSe为百色,NanNing为南宁,QinZhou为钦州。

    图  4  2023年3月23日08—18时南宁与桂林逐小时温度及温差(单位:℃)和南宁逐小时降水(单位:mm)

    (为南宁附近暖区对流触发的时间)

    图  5  2023年3月23日15时(a、b)、16时(c、d)基于ERA5资料的1 000 hPa流场和散度场(阴影,单位:10-5 s-1)(a、c)及其沿暖区初始对流所在经度(108.145 °E)的垂直剖面(b、d),

    暖区初始对流位置,北侧静止锋,南宁国家气象站。

    图  6  2023年3月23日海上(N7611)、沿岸(钦州59632)、内陆(南宁59431)温度t和露点td逐小时变化(单位:℃)

    为南宁附近暖区对流触发的时间。

    图  7  1 000 hPa 2023年3月23日14时(红色风杆)与08时(蓝色风杆)风矢量差(黑色风杆)(a),14时风场和温度平流场(b,等值线,单位:10-5 K)及其沿暖区初始对流所在经度(108.145 °E)的垂直剖面图(c)

    暖区初始对流位置,北侧静止锋,南宁国家气象站,钦州国家气象站,海岛气象站N7611。

    图  8  南宁探空站2023年3月23日用14时地面和露点订正后T-logP

    图  9  2023年3月23日类超级单体A的玉林雷达反射率因子演变,0.5 °仰角初生阶段15:31(a)、15:36(b)、15:42(c); 1.5 °仰角发展阶段15:47(d)、15:59(e)、16:04(f)

    图  10  2023年3月23日16:10成熟阶段类超级单体A玉林雷达0.5 °仰角径向速度V(a)、差分相移率KDP(b)、垂直积分液态含水量VIL(c)、反射率因子Zh(d)及其垂直剖面(g)、差分反射率ZDR(e)及其剖面(h)、相关系数CC(f)及其剖面(i)

    椭圆所示为三体散射前兆特征,线段为剖面线。

    图  11  2023年3月23日16:15成熟阶段类超级单体A的玉林雷达0.5 °仰角偏振参量KDP(a)、CC(b)、ZDR(c)、Zh(d)

    椭圆为三体散射特征。

    图  12  2023年3月23日16:32对流单体B发展阶段0.5 °仰角偏振参量KDP(a)、CC(b)、ZDR(c)、Zh(d)

    椭圆为三体散射前兆特征。

    图  13  2023年3月23日16:38发展阶段的对流单体B 0.5 °仰角的偏振参量KDP(a)、CC(b)、ZDR(c)及其剖面(e)、Zh(d)及其剖面(f)

    椭圆所示为三体散射前兆特征,线段为剖面线。

    图  14  2023年3月23日16:55超级单体B成熟阶段1.5 °仰角的偏振参量Zh(a)、V(b)、ZDR(c)、CC(d)、KDP(e)

    椭圆圈为三体散射,圆圈为中气旋,线段为剖面线。

    图  15  2023年3月23日16:55超级单体B成熟阶段偏振参量沿图 14所示线段的垂直剖面Zh(a)、CC(b)、ZDR(c)、KDP(d)

    等值线为Zh(单位: dBZ,间隔: 10 dBZ)。

    图  16  2023年3月23日16:27—17:06超级单体B的风暴趋势

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出版历程
  • 收稿日期:  2024-12-08
  • 修回日期:  2025-03-26
  • 刊出日期:  2026-04-20

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